リアノジン受容体構造安定化による心不全・心肥大・致死的不整脈の包括的治療戦略

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26293189
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 矢野 雅文 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90294628)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小田 哲郎 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (40569290) ; 小林 茂樹 山口大学, 医学部附属病院, 講師 (90397993)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: Ca2+ハンドリング / リアノジン受容体 / 筋小胞体 / カルモジュリン / CPVT

Outline of Annual Research Achievements

RyR N4103K/+ knock-in(KI)マウスにおけるRyR2へのCaMの親和性の検討ではRyR2に対するCaMの親和性の低下していることが分かった。さらにこの低下はβ刺激前からすでに生じている点、ダントロレンが親和性の改善を起こさない点でcentral domainの突然変異によるKIマウスとは異なっていた。
TroponinT Glu160del HCM型transgenic(TG)マウスにおけるCaM親和性の検討は現在進行中で、低下していると考えられるが、確実に有意な結果を得るにはさらに実験が必要。
LADの結紮によるMIマウスにおいてCaハンドリングを検討し、Ca sparkの増加、Spontaneous Ca2+ transientの増加をみた。
CaMのaffinityを高めたGSH-CaMのKIマウスが作成できた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

GSH-CaM KIマウスの作成においては28年夏までに納品が可能な見込み。CPVTマウスとCaMHAマウスの交配も順調で、計画通りに進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

ロードマップに従って心不全、HCM, CPVTの各モデルに対して２つの手法でTransmitter(T)への介入を行う。すなわち１つは高親和性CaMであるGSH-CaMの添加が与える影響を見ることである。すでにTAC心不全モデル、CPVT不整脈モデルでは予備実験が終了しておりTACモデルではGSH-CaMでCaMの結合親和性が上がり、Ca spark頻度が減少しSR Ca含有量は上昇するという結果を得ている。今後はHCMモデルにおいてGSH-CaMの投与がカルシニューリン(Cn)、NFATなど肥大シグナルに与える影響を検討する。もう一つの手法はCaM高親和性マウスに対するTAC手術の影響、およびCaM高親和性マウスとHCMマウス、CPVTマウスの掛け合わせである。CaM高親和性ホモマウスを作成後に、CPVTヘテロマウス、HCM型Tgマウスと交配することで効率よく掛け合わせが可能となる。

Research Products

• [Journal Article] An oxidative stress biomarker, urinary 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine, predicts cardiovascular-related death after steroid therapy for patients with active cardiac sarcoidosis. (2016)
  • Author(s): Myoren T, Kobayashi S, Oda S, Nanno T, Ishiguchi H, Murakami W, Okuda S, Okada M, Takemura G, Suga K, Matsuzaki M, Yano M.
  • Journal Title: Int J Cardiol. Volume: 212 Pages: 206-213
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2016.03.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxidation of ryanodine receptor (RyR) and calmodulin enhance Ca release and pathologically alter, RyR structure and calmodulin affinity. (2015)
  • Author(s): Oda T, Yang Y, Uchinoumi H, Thomas DD, Chen-Izu Y, Kato T, Yamamoto T, Yano M, Cornea RL, Bers DM.
  • Journal Title: J Mol Cell Cardiol. Volume: 85 Pages: 240-248
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2015.06.009
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Urinary 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine as a novel biomarker of inflammatory activity in patients with cardiac sarcoidosis. (2015)
  • Author(s): Kobayashi S, Myoren T, Oda S, Inari M, Ishiguchi H, Murakami W, Fukuda M, Tanaka T, Okuda S, Nao T, Doi M, Yamada J, Okamura T, Hoshii Y, Suga K, Matsuzaki M, Yano M.
  • Journal Title: Int J Cardiol. Volume: 190 Pages: 319-328
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2015.04.144
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Dantrolene Enhances Binding of Calmodulin to RyR2 in CPVT Which Mutation Located at Central Domain but Does Not Enhance That in CPVT with Mutation at CaM-like Domain (2015)
  • Author(s): Shigehiko Nishimura, Takeshi Yamamoto, Go Fukui, Takako Maeda, Akihiro Hino, Takeshi Suetomi, Makoto Ono, Mamoru Mochizuki, Tetsuro Oda, Shinichi Okuda, Shigeki Kobayashi, Masafumi Yano
  • Organizer: AHA Scientific Sessions 2015
  • Place of Presentation: Orlando, FL (USA)
  • Year and Date: 2015-11-07 – 2015-11-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] High Affinity CaM, but Not Normal Affinity CaM Can Prevent Arrhythmias in CPVT Which Mutation Is Located at CaM-like Domain of RyR2 (2015)
  • Author(s): Shigehiko Nishimura, Takeshi Yamamoto, Go Fukui, Takako Maeda, Akihiro Hino, Takeshi Suetomi, Makoto Ono, Mamoru Mochizuki, Tetsuro Oda, Shinichi Okuda, Shigeki Kobayashi, Masafumi Yano
  • Organizer: AHA Scientific Sessions 2015
  • Place of Presentation: Orlando, FL (USA)
  • Year and Date: 2015-11-07 – 2015-11-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Dantrolene Cannot Inhibit Aberrant Ca2+ Release and Arrhythmias Without Calmodulin in Pressure Overload Heart Failure. (2015)
  • Author(s): Go Fukui, Takeshi Yamamoto, Takayoshi Kato, Takako Maeda, Shigehiko Nishimura, Akihiro Hino, Takeshi Suetomi, Makoto Ono, Mamoru Mochizuki, Tetsuro Oda, Shinichi Okuda, Shigeki Kobayashi, Masafumi Yano
  • Organizer: AHA Scientific Sessions 2015
  • Place of Presentation: Orlando, FL (USA)
  • Year and Date: 2015-11-07 – 2015-11-11
  • Int'l Joint Research